표제지
목차
국문요약 11
Abstract 12
제1장 서론 13
1. 연구의 배경 및 필요성 13
제2장 전력망 축소에 대한 기본 이론 14
1. 조류해석 14
가. 어드미턴스 행렬(Admittance matrix) 14
나. 임피던스 행렬(Impedance matrix) 15
2. 어드미턴스 행렬 기반의 시스템 축소 방법 16
가. 축소 모델 16
나. 어드미턴스 행렬 분석 18
다. 어드미턴스 행렬 축소 20
라. 워드 등가회로(Ward equivalent) 22
3. 축소 방법의 타당성 검증 24
가. 예제 모델 24
나. 타당성 검증 27
4. 임피던스 행렬 기반의 시스템 축소 방법 30
가. 시스템 모델 30
나. 임피던스 행렬 생성 방법 31
다. 임피던스 행렬과 어드미턴스 행렬의 비교 32
라. 임피던스 행렬 축소 방법 34
제3장 새롭게 제안된 전력망 축소 기법 38
1. 새로운 전력망 축소 기법의 필요성 38
가. 어드미턴스 행렬 기반의 조류해석은 계산의 복잡도가 크다. 38
나. 실제 전력 시스템은 100 by 100 이상의 거대한 시스템이다. 38
다. 임피던스 행렬 기반의 해석은 계산 과정이 단순하다. 38
라. 임피던스 행렬을 통해 시스템을 직관적으로 이해할 수 있다. 38
2. 기본 개념(Fundamental Concept) 39
가. Removed bus(RB) 40
나. Maintained bus(MB) 40
다. Branch 40
라. Correlation coefficient(상관 계수) 40
3. 새롭게 제안된 임피던스 행렬 기반의 전력망 축소 기법 41
가. 축소 기법의 규칙 41
나. 축소 기법의 순서 60
제4장 사례 연구 61
1. 예제 모델 : IEEE 30-Bus system 61
2. 축소 규칙의 적용 61
가. 규칙 1과 2 62
나. 규칙 4 62
다. 규칙 3 62
라. 규칙 5 62
3. 축소 결과 63
가. 1단계 축소 과정 : 26-bus system으로의 축소 63
나. 2단계 축소 과정 : 21-bus system으로의 축소 64
다. 3단계 축소 과정 : 19-bus system으로의 축소 66
제5장 결론 69
참고문헌 71
〈표 1〉 예제 모델의 bus data 26
〈표 2〉 5-bus system의 bus data 45
〈표 3〉 5-bus system의 line data 45
〈표 4〉 4-bus system의 bus data 46
〈표 5〉 4-bus system의 line data 46
〈표 6〉 5-bus system의 조류해석 결과 47
〈표 7〉 4-bus system의 조류해석 결과 47
〈표 8〉 5-bus system의 축소 단계별 조류해석 결과 49
〈표 9〉 9-bus system의 축소 단계별 조류해석 결과 52
〈표 10〉 11-bus system의 bus data 54
〈표 11〉 11-bus system의 line data 54
〈표 12〉 11-bus system의 축소 단계별 조류해석 결과 55
〈표 13〉 축소 기법의 규칙 59
〈표 14〉 축소 기법의 순서 60
〈표 15〉 2단계 축소 과정에서의 축소 가능한 조합 64
〈표 16〉 2단계 축소 과정에서의 전압 변동 65
〈표 17〉 3단계 축소 과정에서의 최대 전압변동률 66
〈표 18〉 조류해석 소요시간 67
그림 1. N개의 모선으로 구성된 시스템의 어드미턴스 행렬 14
그림 2. N개의 모선으로 구성된 시스템의 임피던스 행렬 15
그림 3. 어드미턴스 행렬 기반의 시스템 축소 모델 16
그림 4. 축소 모델의 어드미턴스 행렬 17
그림 5. 9개의 구역으로 나뉜 어드미턴스 행렬 18
그림 6. 성분별 특징으로 표현된 어드미턴스 행렬 19
그림 7. 모선 6, 7과 관련된 성분을 제거한 어드미턴스 행렬 20
그림 8. 내부시스템 성분만 남은 최종 축소 형태의 어드미턴스 행렬 21
그림 9. 축소 모델의 분리 22
그림 10. 모선 6, 7을 제거한 Ward equivalent 1 23
그림 11. 모선 4, 5를 추가로 제거한 Ward equivalent 2 23
그림 12. 예제 모델의 어드미턴스 행렬 24
그림 13. 9개의 구역으로 나뉜 예제 모델의 어드미턴스 행렬 25
그림 14. 예제 모델의 결선 25
그림 15. 모선 9가 제거된 어드미턴스 행렬 27
그림 16. 모선 8이 추가로 제거된 어드미턴스 행렬 28
그림 17. 최종 형태의 어드미턴스 행렬 28
그림 18. 모선 8, 9가 제거된 상태에서의 Ward equivalent 29
그림 19. 모선 6, 7이 추가로 제거된 상태에서의 Ward equivalent 29
그림 20. 시스템 모델 30
그림 21. 알고리즘을 통해 생성된 시스템 모델의 임피던스 행렬 32
그림 22. 생성된 임피던스 행렬의 역행렬 33
그림 23. 축소 모델 34
그림 24. 축소 모델의 어드미턴스 행렬과 임피던스 행렬의 역행렬 결과 비교 35
그림 25. 축소 모델의 임피던스 행렬과 어드미턴스 행렬의 역행렬 결과 비교 35
그림 26. 모선 2를 제거한 시스템 모델 36
그림 27. 모선 2가 제거된 어드미턴스 행렬과 임피던스 행렬의 역행렬 결과 비교 37
그림 28. 모선 2가 제거된 임피던스 행렬과 어드미턴스 행렬의 역행렬 결과 비교 37
그림 29. 기본 개념 설명을 위한 예시 모델 39
그림 30. IEEE 30-Bus system의 전압 그래프 41
그림 31. Correlation matrix 예시 42
그림 32. IEEE 30-Bus system의 Correlation matrix 43
그림 33. 5-bus system에서 4-bus system으로의 축소 44
그림 34. 5-bus system의 correlation matrix 45
그림 35. 최종 시스템으로의 축소 과정 48
그림 36. 9-bus system에서 4-bus system으로의 축소 51
그림 37. 9-bus system의 correlation matrix 51
그림 38. 11-bus system에서 7-bus system으로의 축소 53
그림 39. 규칙 5를 설명하기 위한 예시 모델 57
그림 40. 규칙 5에 의해 축소된 예시 모델 57
그림 41. IEEE 30-Bus system 61
그림 42. 1단계 축소 과정 63
그림 43. 2단계 축소 과정 64
그림 44. 3단계 축소 과정 67
그림 45. 축소 기법의 순서도 68